Taitabergen i Kenya i Afrika är utmärkta för studier av vattnets kretslopp. På området kommer en betydande del av vattnet från atmosfären i form av dimma. I skogen sugs vattnet ner i marken bättre än på fält eller betesmark eftersom förnan bromsar upp vattnets flöde och trädens rötter gör jorden porös. När dimman rör vid skogens träd, löv, grenar, och mossan som växer på grenarna, snappar dessa ytor upp fukten, som sedan rinner till jordytan som vattendroppar.
– Forskningsgruppens resultat kan generaliseras till områdena söder om Sahara i Afrika, eftersom Taita i Taveta-landskapet kan ses som ett Afrika i miniatyr, summerar Petri Pellikka, professor i geoinformatik. På grund av höjdvariationen omfattar regionen på 17 000 kvadratkilometer landskap och markanvändningsformer från torra grässavanner till fuktiga, molnhöljda skogar. 60% av Taveta består av naturskyddsområden.
Sheila Wachiye, en kenyansk doktorand, kommer att försvara sin avhandling om växthusutsläpp från Taita Taveta-distriktetets markanvändningsformer den 3.6. I Wachiyes doktorsavhandling observerades att jordmånen med buskage i naturtillstånd avger mindre växthusgaser än andra jordområden som har tagits i bruk som betesmark, lantbruk, sisalplantager eller naturskyddsområdenas grässavanner. Som markanvändningsform binder buskage i naturtillstånd också koldioxid och lagrar den i träet.
I och med att antalet träd minskar, ökar koldioxidens mängd i atmosfären, eftersom träden inte finns där för att suga upp den och lagra den i träet.
– Samtidigt som vi röjer skog och buskage för matproduktionen, skjuter vi oss själva i foten, säger Pellikka. Yttemperaturen vid jordytan stiger, mindre vatten binds vid växterna, och också habitaten för insekterna, som ska pollinera jordbruksväxterna, krymper, fortsätter Pellikka.
Naturskydd är inte alltid bra
Naturskyddet kan också ha motsatt effekt på ekosystemtjänsterna. Stora mängder däggdjur, och särskilt elefanter, blir tvingade av torkan att utöver gräs använda trädens löv och bark som föda, vilket dödar trädet. Detta ger upphov till grässavanner. Edward Amara från Sierra Leone har jämfört biomassan hos trädartade växter från båda sidor av stängslet med data från laserskannare i sin doktorandforskning. Gränsen är skarp, och på naturskyddsområdets sida finns det mindre biomassa och trädbestånd, naturens mångfald är fattigare, och mindre habitat lämpliga för insekter som pollinerar lantbruksväxter.
Skogarna är också viktiga producerare av avdunstande gaser. Då de koncentreras i atmosfären fungerar dessa gaser som kärnor för fuktigheten, vilket slutligen skapar regn, om inte över skogen, så någon annanstans. De fuktiga skogsplättarna i Taita-bergen är dock för små för att skapa regn, men de första stackmolnen uppstår alltid ovanför skogarna.
Nyligen tog projektet SMARTLAND, som finansierades av Finlands Akademi, slut. Projektet studerade modeller för klimatsmart jordbruk och landskap på Taitabergen och slätterna omkring dem. Projektet konstaterade med hjälp av satellitbilder att då buskagelandskap röjs till öppna åkrar stiger temperaturerna vid jordytan samtidigt som där avdunstar mindre vatten till atmosfären jämfört med buskage.
I det pågående projektet ESSA, som finansieras av Europeiska kommissionen, gjorde Temesgen Abera mätningar som visade att då man röjer skogar och buskage till åkrar stiger temperaturerna i jordmånen både dag och natt, medan förändringen i markanvändning endast höjde temperaturerna vid jordytan och i luften om dagen. Enligt Aberas mätningar var jordytans temperatur i medeltal 8 grader lägre under buskage och trädtopparna jämfört med temperaturerna som satelliter mätt ovanför trädtopparna på samma område på Taitaslätten.
I fortsättningen kommer man också att utföra matsäkerhetsforskning vid Taita forskningsstation då Pellikka startar ett projekt för Finlands Akademi tillsammans med Laura Alakukku och Janne Heiskanen, där de kommer att reda ut hur lantbruket kunde anpassas till klimatförändringen vid olika höjder på Taitabergens sluttningar, samt för hela Kenya från lågland till medelhögland.
Resultaten från Pellikkas forskningsgrupp visar att temperaturerna i jordmånen, på jordytan och i luften stiger då den naturliga växtligheten försvinner medan mängden koldioxid som träden upptagit ur luften och kolen som lagrats i växter minskar i takt med att växtligheten minskar.
Eftersom folkmängden i Afrika ökar i svindlande takt måste matproduktionen öka markant. I andra delar av världen sker detta med hjälp av lantbruksteknologi, men söder om Sahara sker det genom att röja ny lantbruksmark, vilket driver på klimatförändringen enligt forskningen. Med tanke på detta borde Afrikas lantbruk göras mera effektivt med hjälp av bevattningssystem, gödsel och skadedjursbekämpning, logistikkedjor och annan teknologi, och inte genom åkerröjning.
- Ruut Uusitalo, 7. juni, 2022. Geospatial risk analysis of disease vectors and vector-borne diseases in boreal and tropical landscapes.
- Zhipeng Tang, 16. juni, 2022. Gap-filling for image preprocessing and machine learning: implementations and applications in remote sensing
- Edward Amara, 2022. Woody aboveground biomass and its drivers in mosaic landscapes in West and East Africa
- Yang Liu, 2022. Biogenic volatile organic compounds and formaldehyde from East African ecosystems